6. Какую из гипотез подтверждают данные эксперимента? Для проверки границ применимости закона Гука учитель растягивал пружину, один из концов которой был закреплён, а ко второму…
6. Какую из гипотез подтверждают данные эксперимента? Для проверки границ применимости закона Гука учитель растягивал пружину, один из концов которой был закреплён, а ко второму был присоединён динамометр. Затем учитель отразил зависимость длины пружины от приложенной к ней силы на графике. Какая из гипотез верна? 1. В области больших значений силы закон Гука не выполняется. 2. При растяжении пружина теряет часть упругих свойств из-за чрезмерного напряжения. 3. Коэффициент жёсткости пружины не зависит от её длины в недеформированном состоянии. 4. Деформация пружины всегда пропорциональна величине растягивающей её силы. 5. При растяжении уменьшилась прочность пружины. 6. В области малых значений силы закон Гука не выполняется.
Для решения задачи необходимо проанализировать график зависимости длины пружины \( L \) от приложенной силы \( F \).
График показывает, как изменяется длина пружины при увеличении силы от 1 до 5 Н. Рассмотрим поведение графика:
Линейная зависимость: При малых значениях силы (от 1 до примерно 4 Н) график представляет собой почти прямую линию. Это указывает на линейную зависимость длины пружины от приложенной силы, что соответствует закону Гука. Закон Гука можно выразить формулой \( F = kx \), где \( F \) — сила, \( k \) — коэффициент жесткости, \( x \) — удлинение пружины.
Нелинейность при больших силах: При увеличении силы до 5 Н график существенно отклоняется от прямой, что указывает на то, что пружина выходит из области упругой деформации, и закон Гука перестает быть применимым.
Теперь выберем правильную гипотезу:
Гипотеза 1: "В области больших значений силы закон Гука не выполняется." Эта гипотеза подтверждается графиком, так как при больших значениях силы зависимость перестает быть линейной.
Другие гипотезы: Гипотезы 2, 3, 4, 5 и 6 не подтверждаются:
- Гипотеза 2 указывает на некоторое изменение упругих свойств, что график не показывает явно.
- Гипотеза 3 о постоянстве коэффициента жесткости также не противоречит графику напрямую, но не является лучшим объяснением.
- Гипотеза 4 противоречит нелинейности графика при высоких силах.
- Гипотеза 5 аналогично гипотезе 2 не имеет явной поддержки в графике.
- Гипотеза 6 не верна, так как при малых значениях силы соблюдается линейная зависимость.
Ответ: Гипотеза 1: "В области больших значений силы закон Гука не выполняется."
